编译原理-实验报告2-递归下降分析法
计算机硬件实验室实验报告
一、实验目的：
根据某一文法编制调试递归下降分析程序，以便对任意输入的符号串进行分析。本次实验的目的主要是加深对递归下降分析法的理解。
二、实验要求：
对下列文法，用递归下降分析法对任意输入的符号串进行分析：
（1）E->TG
（2）G->+TG|—TG
（3）G->ε
（4）T->FS
（5）S->*FS|/FS
（6）S->ε
（7）F->(E)
（8）F->i
输出的格式如下：
(1)递归下降分析程序，编制人：姓名，学号，班级
(2)输入一以#结束的符号串(包括+—*/（）i#)：在此位置输入符号串例如：i+i*i#
(3)输出结果：i+i*i#为合法符号串
备注：输入一符号串如i+i*#,要求输出为“非法的符号串”。
注意：
1.表达式中允许使用运算符（+-*/）、分割符（括号）、字符i，结束符#；
2.如果遇到错误的表达式，应输出错误提示信息（该信息越详细越好）；
三、实验过程：
程序设计：
1.模块设计：将程序分成合理的多个模块（函数），每个模块做具体的同一事情。
2.写出（画出）设计方案：模块关系简图、流程图、全局变量、函数接口等。
程序编写：
1.定义部分：定义常量、变量、数据结构。
2.初始化：从文件将输入符号串输入到字符缓冲区中。
3.利用递归下降分析法，对每个非终结符编写函数，在主函数中调用文法开始符号的函数。
四、实验结果
（1）程序流程图
（2）运行结果
示例程序：
#include <>
#include<>
#include<>
#include<>
char a[50] ,b[50],d[500],e[10];
char ch;
int n1,i1=0,flag=1,n=5;
int E();
int E1();
int T();
int G();
int S();
int F();
void input();
void input1();
void output();
void main() /*递归分析*/
{
int f,p,j=0;
char x;
d[0]='E';
d[1]='=';
d[2]='>';
d[3]='T';
d[4]='G';
d[5]='#';
printf("递归下降分析程序，编制人：武普泉，20号，1020562班\n");
printf("输入一以#结束的符号串(包括+ - * / ( ) i #,且长度小于50)：");
do{
scanf("%c",&ch);
a[j]=ch;
j++;
}while(ch!='#');
n1=j;
ch=b[0]=a[0];
printf("文法\t分析串\t\t\t分析字符\t\t剩余串\n");
f=E1();
if(f==0) return ;
if (ch=='#')
{ printf("accept\n");
p=0;
x=d[p];
// {
// printf("%c",x);p=p+1;x=d[p]; /*输出推导式*/ // }
while(a[p]!='#')
printf("%c",a[p++]);
printf("为合法字符!\n");
}
else {
// printf("error\n");
j=0;
while(a[j]!='#')
printf("%c",a[j++]);
printf("非法字符!\n");
printf("回车返回\n");
getchar();getchar();
return;
}
printf("\n");
printf("回车返回\n");
getchar();
getchar();
}
int E1()
{ int f,t;
printf("E-->TG\t");
flag=1;
input();
input1();
f=T();
if (f==0) return(0);
t=G();
if (t==0) return(0);
else return(1);
}
int E()
{ int f,t;
printf("E-->TG\t");
e[0]='E';e[1]='=';e[2]='>';e[3]='T';e[4]='G';e[5]='#';
output();
flag=1;
input();
input1();
f=T();
if (f==0)
return(0);
t=G();
if (t==0) return(0);
else return(1);
}
int T()
{ int f,t;
printf("T-->FS\t");
e[0]='T';e[1]='=';e[2]='>';e[3]='F';e[4]='S';e[5]='#';
output();
flag=1;
input();
input1();
f=F();
if (f==0)
return(0);
t=S();
if (t==0) return(0);
else return(1);
}
int G()
{
int f;
if(ch=='+')
{
b[i1]=ch;
printf("G-->+TG\t");
e[0]='G';e[1]='=';e[2]='>';e[3]='+';e[4]='T';e[5]='G';e[6]='#';
output();
flag=0;
input();input1();
ch=a[++i1];
f=T();
if (f==0)
return(0);
f=G();
if(f==0)
return 0;
else return 1;
}
else if(ch=='-')
{
b[i1]=ch;
printf("G-->-TG\t");
e[0]='G';e[1]='=';e[2]='>';e[3]='-';e[4]='T';e[5]='G';e[6]='#';
output();
flag=0;
input();input1();
ch=a[++i1];
f=T();
if (f==0)
{
// printf("G=%d\n",f);
return(0);
}
f=G();
if(f==0)
return 0;
else return 1;
}
else
{
printf("G-->^\t");
e[0]='G';e[1]='=';e[2]='>';e[3]='^';e[4]='#';
output();
flag=1;
input();input1();
return(1);
}
}
int S()
{
int f,t;
if(ch=='*')
{
b[i1]=ch;
printf("S-->*FS\t");
e[0]='S';e[1]='=';e[2]='>';e[3]='*';e[4]='F';e[5]='S';e[6]='#';
output();
flag=0;
input();input1();
ch=a[++i1];
f=F();
if (f==0)
return(0);
t=S();
if (t==0)
return(0);
else return(1);}
else if(ch=='/')
{
b[i1]=ch;
printf("S-->/FS\t");
e[0]='S';e[1]='=';e[2]='>';e[3]='/';e[4]='F';e[5]='S';e[6]='#';
output();
flag=0;
input();input1();
ch=a[++i1];
f=F();
if (f==0)
return(0);
t=S();
if (t==0)
return(0);
else return(1);}
else
{
printf("S-->^\t");
e[0]='S';e[1]='=';e[2]='>';e[3]='^';e[4]='#';
output();
flag=1;
a[i1]=ch;
input();input1();
return(1);
}
}
int F()
{ int f;int j;
if(ch=='(')
{
b[i1]=ch;
printf("F-->(E)\t");
e[0]='F';e[1]='=';e[2]='>';e[3]='(';e[4]='E';e[5]=')';e[6]='#';
output();
flag=0;
input();input1();
ch=a[++i1];
f=E();
if (f==0) return(0);
if(ch==')')
{
b[i1]=ch;
printf("F-->(E)\t");
flag=0;input();input1();
ch=a[++i1];
}
else
{
printf("error\n");
j=0;
while(a[j]!='#')
printf("%c",a[j++]);
printf("非法字符!\n");
return(0);
}
}
else if(ch=='i')
{
b[i1]=ch;
printf("F-->i\t");
e[0]='F';e[1]='=';e[2]='>';e[3]='i';e[4]='#';
output();
flag=0;input();input1();
ch=a[++i1];
}
else {
printf("error\n");
j=0;
while(a[j]!='#')
printf("%c",a[j++]);
printf("非法字符!\n");
return(0);
}
return(1);
}
void input()
{
int j=0;
for (;j<=i1-flag;j++)
printf("%c",b[j]); /*输出分析串*/
printf("\t\t\t");
printf("%c\t\t\t",ch); /*输出分析字符*/ }
void input1()
{
int j;
for (j=i1+1-flag;j printf("%c",a[j]); /*输出剩余字符*/ printf("\n"); } void output(){ /*推导式计算*/ int m,k,j,q; int i=0; m=0;k=0;q=0; i=n; d[n]='=';d[n+1]='>';d[n+2]='#';n=n+2;i=n; i=i-2; while(d[i]!='>'&&i!=0) i=i-1; i=i+1; while(d[i]!=e[0]) i=i+1; q=i; m=q;k=q; while(d[m]!='>') m=m-1; m=m+1; while(m!=q) { d[n]=d[m];m=m+1;n=n+1; } d[n]='#'; for(j=3;e[j]!='#';j++){ d[n]=e[j]; n=n+1; } k=k+1; while(d[k]!='=') { d[n]=d[k];n=n+1;k=k+1; } d[n]='#'; } 武汉工程大学计算机科学与工程学院 《编译原理》实验报告 专业班级实验地点 学生学号指导教师 学生姓名实验时间 实验项目实验二、算术表达式递归下降分析程序设计 实验类别操作性（）验证性（）设计性（√）综合性（）其它实 验目的及要求（1）掌握自上而下语法分析的要求与特点。（2）掌握递归下降语法分析的基本原理和方法。（3）掌握相应数据结构的设计方法。 成绩评定表 类别评分标准分值得分合计 上机表现积极出勤、遵守纪律 主动完成实验设计任务 30分 实验报告及时递交、填写规范 内容完整、体现收获 70分 说明： 评阅教师： 日期： 实验内容 一、实验目的 （1）掌握自上而下语法分析的要求与特点。 （2）掌握递归下降语法分析的基本原理和方法。 （3）掌握相应数据结构的设计方法。 二、实验内容 编程实现给定算术表达式的递归下降分析器。 算术表达式文法如下：E→E+T | T T→T*F | F F→(E) | i 设计说明：首先改写文法为LL(1)文法；然后为每一个非终结符，构造相应的递归函数，函数的名字表示规则左部的非终结符；函数体按规则右部符号串的顺序编写。 三、设计分析 （1）消去该文法左递归，得到文法： E→TE1 E1→+TE1|ε T→FT1 T1→*FT1|ε F→(E)| I （2）根据LL（1）文法的判断条件，计算这个文法的每个非终结符的FIRST 集和FOLLOW集，经验证，改后的文法已经是LL（1）文法。 （3）最后构造递归下降分析程序，每个函数名是相应的非终结符，函数体则是根据右部符号串的结构编写。 a.当遇到非终结符时，如：+。 则编写语句if(当读来的输入符号== +) 读下一个输入符号 b.当遇到非终结符时，例如：T。则编写语句调用T()。 c.当遇到非终结符→ε规则时，例如：T→ε。 则编写语句 if(当前读来的输入字符不属于FOLLOW(T)) error() d.当某个非终结符的规则有很多个候选式时。 按LL(1)文法的条件能唯一的选择一个候选式进行推导。 （4）递归下降分析法是确定的自上而下分析法，基本思想是，对文法中的每个非终结符编写一个函数，每个函数的功能是识别由该非终结符所表示的语法成分。因此需要分别构造E,E1,T,T1,F函数来执行自己的识别功能，根据文法的内容顺序决定函数的识别功能。Scaner函数用于字符串的推进，input函数用于字符串的输入。 编译方法实验报告实验名称：简单的语法分析程序设计 实验要求 1.功能：对简单的赋值语句进行语法分析 随机输入赋值语句，输出所输入的赋值语句与相应的四元式 2.采用递归下降分析程序完成（自上而下的分析） 3.确定各个子程序的功能并画出流程图 4.文法如下： 5.编码、调试通过 采用标准输入输出方式。输入输出的样例如下： 【样例输入】 x:=a+b*c/d-(e+f) 【样例输出】(说明，语句和四元式之间用5个空格隔开) T1:=b*c (*,b,c,T1) T2:=T1/d (/,T1,d,T2) T3:=a+T2 (+,a,T2,T3) T4:=e+f (+,e,f,T4) T5:=T3-T4 (-,T3,T4,T5) x:=T5 (:=,T5,-,x) 【样例说明】程序除能够正确输出四元式外，当输入的表达式错误时，还应能检测出语法错误，给出相应错误提示。 6.设计3-5个赋值语句测试实例，检验程序能否输出正确的四元式；当输入错误 的句子时，检验程序能够给出语法错误的相应提示信息。 7.报告内容包括： 递归程序的调用过程，各子程序的流程图和总控流程图，详细设计，3-5个测试用例的程序运行截图及相关说明，有详细注释的程序代码清单等。 目录 1.语法分析递归下降分析算法............................... 错误!未定义书签。 背景知识............................................. 错误!未定义书签。 消除左递归........................................... 错误!未定义书签。 2.详细设计及流程图....................................... 错误!未定义书签。 函数void V( ) .|z ................................. 错误!未定义书签。 函数void A( ) 错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。试用例及截图........................ 错误!未定义书签。 测试用例1及截图..................................... 错误!未定义书签。 测试用例2及截图..................................... 错误!未定义书签。 测试用例3及截图..................................... 错误!未定义书签。 代码清单................................................. 错误!未定义书签。 《编译原理》课程实验报告 实验名称：递归下降分析法 一．实验目的 1.理解递归下降语法分析方法的主要原理 2.理解递归下降分析法对文法的要求 3．熟练掌握Predict集合的求法 4.熟练掌握文法变换算法（消除左递归和消除公共前缀） 二．实验内容 #include } void T() { S(); U(); } void U() { if (sym == ',') { Scanner(); S(); U(); } else if(sym != ')') Error(); } void Scanner() { sym = token[p++]; } void Error() { //exit(0); } int main() { printf("输入: "); gets(token); p = 0; Scanner(); S(); if (sym == '$') printf("Success!"); else printf("Fail!"); return 0; } 三．实验步骤 调试程序的结果： 编 译 原 理 实 验 报 告 姓名：关海超 学号：200807010209 专业：计算机科学与技术 班级：08—02班 递归下降分析法的实现 实验要求 递归下降分析法是确定的自上而下分析法，这种分析法要求文法是LL(1)文法。它的基本思想是，对文法中的每个非终结符编写一个函数（或子程序），每个函数（或子程序）的功能是识别由该非终结符所表示的语法成分。由于描述语言的文法通常是递归定义的，因此相应的这组函数（或子程序）必然一相互递归的方式进行调用，所以将此种分析方法称为递归下降分析法。 本实验要求构造下述文法的递归下降分析程序： 文法G[S]: S —> a | ^ | (T) T —> T,S | S 实验内容 首先，消去该文法左递归，得到文法G’[S]: S —> a | ^ | (T) T —> ST’ T’—> ,ST’ | 空串 然后，根据LL(1)文法的判断条件，对非终结符S和T’的不同产生式的SSELECT集进行考察，经验证改进后的文法已经是LL(1)文法。 最后构造递归下降分析程序。每个函数名是相应的非终结符，函数体则是根据规则右部符号串的结构编写。 （1）当遇到终结符a时，则编写语句 if (当前读来的输入符号== a) 读下一个输入符号 （2）当遇到非终结符A时，则编写语句调用A（）。 （3）当遇到A —> 空串规则时，则编写语句 if (当前读来的输入字符不属于FOLLOW(A) ) error() （4）当某个非终结符的规则有很多个候选式是，按LL(1)文法的条件能唯一地选择一个候选式进行推导。 实验结果 实验总结 这次实验内容比较简单。由于有固定的模式来构造程序，因此即使对于其他LL(1)文法也很容易构造其相应的递归下降分析程序。 这次实验我学习了如何将递归下降分析思想具体转化为程序来实现，同时也加深了产生式的Follow集在递归下降分析法中的应用，练习了通过SELECT集判断文法是否为LL(1)文法。 附录（源代码） #include 学号107 成绩 编译原理上机报告 名称：编写递归下降语法分析器 学院：信息与控制工程学院 专业：计算机科学与技术 班级：计算机1401班 姓名：叶达成 2016年10月31日 一、上机目的 通过设计、编制、调试一个递归下降语法分析程序，实现对词法分析程序所提供的单词序列进行语法检查和结构分析，掌握常用的语法分析方法。通过本实验，应达到以下目标： 1、掌握从源程序文件中读取有效字符的方法和产生源程序的内部表示文件的方法。 2、掌握词法分析的实现方法。 3、上机调试编出的词法分析程序。 二、基本原理和上机步骤 递归下降分析程序实现思想简单易懂。程序结构和语法产生式有直接的对应关系。因为每个过程表示一个非终结符号的处理，添加语义加工工作比较方便。 递归下降分析程序的实现思想是：识别程序由一组子程序组成。每个子程序对应于一个非终结符号。 每一个子程序的功能是：选择正确的右部，扫描完相应的字。在右部中有非终结符号时，调用该非终结符号对应的子程序来完成。 自上向下分析过程中，如果带回溯，则分析过程是穷举所有可能的推导，看是否能推导出待检查的符号串。分析速度慢。而无回溯的自上向下分析技术，当选择某非终结符的产生时，可根据输入串的当前符号以及各产生式右部首符号而进行，效率高，且不易出错。 无回溯的自上向下分析技术可用的先决条件是：无左递归和无回溯。 无左递归：既没有直接左递归，也没有间接左递归。 无回溯：对于任一非终结符号U的产生式右部x1|x2|…|x n，其对应的字的首终结符号两两不相交。 如果一个文法不含回路（形如P?+ P的推导），也不含以ε为右部的产生式，那么可以通过执行消除文法左递归的算法消除文法的一切左递归（改写后的文法可能含有以ε为右部的产生式）。 三、上机结果 测试数据： (1)输入一以#结束的符号串(包括+—*/（）i#)：在此位置输入符号串例如：i+i*i# (2)输出结果：i+i*i#为合法符号串 (3)输入一符号串如i+i*#,要求输出为“非法的符号串”。 程序清单： #include 编译原理课程实验报告 班级学号：姓名： 实验名称：递归下降分析法 一、实验目的： 根据某一文法编制调试递归下降分析程序，以便对任意输入的符号串进行分析。本次实验的目的主要是加深对递归下降分析法的理解。 二、实验要求： 对下列文法，用递归下降分析法对任意输入的符号串进行分析： （1）E->TG （2）G->+TG|—TG （3）G->ε （4）T->FS （5）S->*FS|/FS （6）S->ε （7）F->(E) （8）F->i 输出的格式如下： (1)递归下降分析程序，编制人：姓名，学号，班级 (2)输入一以#结束的符号串(包括+—*/（）i#)：在此位置输入符号串例如：i+i*i# (3)输出结果：i+i*i#为合法符号串 备注：输入一符号串如i+i*#,要求输出为“非法的符号串”。 注意： 1.表达式中允许使用运算符（+-*/）、分割符（括号）、字符i，结束符#； 2.如果遇到错误的表达式，应输出错误提示信息（该信息越详细越好）； 三、实验过程： 程序设计： 1.模块设计：将程序分成合理的多个模块（函数），每个模块做具体的同一事情。 2.写出（画出）设计方案：模块关系简图、流程图、全局变量、函数接口等。 程序编写： 1.定义部分：定义常量、变量、数据结构。 2.初始化：从文件将输入符号串输入到字符缓冲区中。 3.利用递归下降分析法，对每个非终结符编写函数，在主函数中调用文法开始符号的函数。 四、实验结果 （1）程序流程图 主函数main( )流程图 E( )过程流程图 T( )过程流程图 G( )过程流程图 F( )过程流程图 编译原理课程设计报告 2011 年 12 月 2 日 设计题目 递归下降分析程序的实现 学 号 专业班级 计算机科学与技术 学生姓名 指导教师 一、实验目的: （1）掌握自上而下语法分析的要求与特点。 (2）掌握递归下降语法分析的基本原理和方法。 （3)掌握相应数据结构的设计方法。 二、实验内容: 递归下降分析程序的实现 设计内容及要求： 对文法 G： E→E+T｜Ｔ构造出G的递归下降分析程序。程序显示输出T→T*F|Ｆ匹配过程（即自上而下生成语法分析树的步骤， F→（E）|i 输出各匹配产生式序号即可）。 三、设计思路： (１)语法分析: 语法分析是编译程序的核心部分，任务是分析一个文法的句子结构。递归下降分析程序的实现的功能:按照文法的产生式(语言的语法规则)，识别输入符号串是否为一个句子（合式程序）。 （2)自上而下分析: 从文法的开始符号出发,向下推导,推出句子。可分为带“回溯”的和不带回溯的递归子程序(递归下降)分析方法。 它的主旨是对任何输入串，试图用一切可能的办法,从文法开始符号(根结点）出发，自上而下地为输入串建立一棵语法树。或者说,为输入串寻找一个最左推导。也即从文法的开始符号出发，反复使用各种产生式，寻找"匹配＂的推导。 (3)递归下降分析法： 对每一语法变量(非终结符)构造一个相应的子程序,每个子程序识别一定的语法单位，通过子程序间的信息反馈和联合作用实现对输入串的识别。 (４）分析过程中遇到的问题: a. 分析过程中，当一个非终结符用某一个候选匹配成功时，这种匹配可能是暂时的。出错时,不得不“回溯”。 b．文法左递归问题。含有左递归的文法将使自上而下的分析陷入无限循环。 (5)构造不带回溯的自上而下分析算法： ａ.要消除文法的左递归性：一个文法可以消除左递归的条件是①不含以 为右部的产生式②不含回路。 编译原理实验报告 班级 姓名： 学号： 自我评定： 实验一词法分析程序实现 一、实验目的与要求 通过编写和调试一个词法分析程序，掌握在对程序设计语言的源程序进行扫描的过程中，将字符形式的源程序流转化为一个由各类单词符号组成的流的词法分析方法。 二、实验内容 根据教学要求并结合学生自己的兴趣和具体情况，从具有代表性的高级程序设计语言的各类典型单词中，选取一个适当大小的子集。例如，可以完成无符号常数这一类典型单词的识别后，再完成一个尽可能兼顾到各种常数、关键字、标识符和各种运算符的扫描器的设计和实现。 输入：由符合或不符合所规定的单词类别结构的各类单词组成的源程序。 输出：把单词的字符形式的表示翻译成编译器的内部表示，即确定单词串的输出形式。例如，所输出的每一单词均按形如（CLASS，VALUE）的二元式编码。对于变量和常数，CLASS字段为相应的类别码；VALUE字段则是该标识符、常数的具体值或在其符号表中登记项的序号（要求在变量名表登记项中存放该标识符的字符串；常数表登记项中则存放该常数的二进制形式）。对于关键字和运算符，采用一词一类的编码形式；由于采用一词一类的编码方式，所以仅需在二元式的CLASS字段上放置相应的单词的类别码，VALUE字段则为“空”。另外，为便于查看由词法分析程序所输出的单词串，要求在CLASS字段上放置单词类别的助记符。 三、实现方法与环境 词法分析是编译程序的第一个处理阶段，可以通过两种途径来构造词法分析程序。其一是根据对语言中各类单词的某种描述或定义（如BNF），用手工的方式（例如可用C语言）构造词法分析程序。一般地，可以根据文法或状态转换图构造相应的状态矩阵，该状态矩阵同控制程序便组成了编译器的词法分析程序；也可以根据文法或状态转换图直接编写词法分析程序。构造词法分析程序的另外一种途径是所谓的词法分析程序的自动生成，即首先用正规式对语言中的各类单词符号进行词型描述，并分别指出在识别单词时，词法分析程序所应进行的语义处理工作，然后由一个所谓词法分析程序的构造程序对上述信息进行加工。如美国BELL实验室研制的LEX就是一个被广泛使用的词法分析程序的自动生成工具。 总的来说，开发一种新语言时，由于它的单词符号在不停地修改，采用LEX等工具生成的词法分析程序比较易于修改和维护。一旦一种语言确定了，则采用手工编写词法分析程序效率更高。 四、实验设计 1）题目1：试用手工编码方式构造识别以下给定单词的某一语言的词法分析程序。 语言中具有的单词包括五个有代表性的关键字begin、end、if、then、else；标识符；整型常数；六种关系运算符；一个赋值符和四个算术运算符。参考实现方法简述如下。 单词的分类：构造上述语言中的各类单词符号及其分类码表。 表I 语言中的各类单词符号及其分类码表 单词符号类别编码类别码的助记符单词值 计算机硬件实验室实验报告 一、实验目的： 根据某一文法编制调试递归下降分析程序，以便对任意输入的符号串进行分析。本次实验的目的主要是加深对递归下降分析法的理解。 二、实验要求： 对下列文法，用递归下降分析法对任意输入的符号串进行分析： （1）E->TG （2）G->+TG|—TG （3）G->ε （4）T->FS （5）S->*FS|/FS （6）S->ε （7）F->(E) （8）F->i 输出的格式如下： (1)递归下降分析程序，编制人：姓名，学号，班级 (2)输入一以#结束的符号串(包括+—*/（）i#)：在此位置输入符号串例如：i+i*i# (3)输出结果：i+i*i#为合法符号串 备注：输入一符号串如i+i*#,要求输出为“非法的符号串”。 注意： 1.表达式中允许使用运算符（+-*/）、分割符（括号）、字符i，结束符#； 2.如果遇到错误的表达式，应输出错误提示信息（该信息越详细越好）； 三、实验过程： 程序设计： 1.模块设计：将程序分成合理的多个模块（函数），每个模块做具体的同一事情。 2.写出（画出）设计方案：模块关系简图、流程图、全局变量、函数接口等。 程序编写： 1.定义部分：定义常量、变量、数据结构。 2.初始化：从文件将输入符号串输入到字符缓冲区中。 3.利用递归下降分析法，对每个非终结符编写函数，在主函数中调用文法开始符号的函数。 四、实验结果 （1）程序流程图 （2）运行结果 示例程序： #include <> #include<> #include<> #include<> char a[50] ,b[50],d[500],e[10]; char ch; int n1,i1=0,flag=1,n=5; int E(); int E1(); int T(); int G(); 魏陈强 23020092204168 实验3 递归下降法的语法分析器 一、实验目的 学习用递归下降法构造语法分析器的原理，掌握递归下降法的编程方法。 二、实验内容 用递归下降法编写一个语法分析程序，使之与词法分析器结合，能够根据语言的上下文无关文法，识别输入的单词序列是否文法的句子。 这里只要求实现部分产生式，文法的开始符号为program。（完整的源语言的文法定义见教材附录 A.1，p394） program→ block block→{stmts } stmts→stmt stmts | stmt→id=expr; | if(bool)stmt | if( bool)stmt else stmt | while(bool)stmt | do stmt while(bool ) ; | break ; | block bool →expr < expr | expr <= expr | expr > expr | expr >= expr | expr expr→ expr + term | expr - term | term term→ term * factor | term / factor | factor factor→ ( e xpr ) | id| num 三、实验要求 １．个人完成，提交实验报告。 ２．实验报告中给出采用测试源代码片断，及其对应的最左推导过程（形式可以自行考虑）。 测试程序片断： { i = 2; while (i <=100) { sum = sum + i; i = i + 2; } } 对应的推导过程为： program?block ?{stmts } ?{stmt stmts} ?{id=expr;stmts } ?{id=num;stmts } ?{id=num;stmt stmts } ?{id=num;while(bool)stmt stmts } ?{id=num;while(e xpr<= expr)stmt stmts } ?{id=num;while(id<= expr)stmt stmts } ?{id=num;while(id<= num)stmt stmts } ?{id=num;while(id<= num)block stmts } ?{id=num;while(id<= num){stmts }stmts } ?．．．．．．． 四、实验思路 之前编写的词法分析器，能够将语句中的每一个词素都识别出来，因此，在此基础上，定义一个二维字符串数组finaltable[100][20]，用于存放由词法分析器提取出来的每个词素，比如，i=2，则finaltable[0]=”id”， 递归下降分析算术表达式 计算机092—07 邹芬芬 ●实验目的： （1）掌握自上而下语法分析的要求与特点。 （2）掌握递归下降语法分析的基本原理和方法。 （3）掌握相应数据结构的设计方法。 ●实验内容： 编程实现给定算术表达式的递归下降分析器。 算术表达式文法如下：E→E+T | T T→T*F | F F→(E) | i ●设计分析 题目所给的文法不为LL(1)文法，应改写成如下文法： E →TE2 E2→+TE2 |∑ T →FT2 T2→*FT2 | ∑ F →(E) | i 采用递归下降分析法时，需要求出E2和T2 的FOLLOW集： FOLLOW(E2)={），#} FOLLOW(T2)={+,),#} 递归下降分析法是确定的自上而下分析法，基本思想是，对文法中的每个非终结符编写一个函数，每个函数的功能是识别由该非终结符所表示的语法成分。因此需要分别构造E,E2,T,T2,F函数来执行自己的识别功能，根据文法的内容顺序决定函数的识别功能。advance函数用于字符串的推进，input函数用于字符串的输入。 ●程序代码 #include 学年第学期《编译原理》实验报告 学院（系）：计算机科学与工程学院 班级：11303070A 学号：11303070*** 姓名：无名氏 指导教师：保密式 时间：2016 年7 月 目录 1．实验目的 (1) 2．实验内容及要求 (1) 3．实验方案设计 (1) 3.1 编译系统原理介绍 (1) 3.1.1 编译程序介绍 (2) 3.1.2 对所写编译程序的源语言的描述 (2) 3.2 词法分析程序的设计 (3) 3.3 语法分析程序设计 (4) 3.4 语义分析和中间代码生成程序的设计 (4) 4. 结果及测试分析 (4) 4.1软件运行环境及限制 (4) 4.2测试数据说明 (5) 4.3运行结果及功能说明 (5) 5．总结及心得体会 (7) 1．实验目的 根据Sample语言或者自定义的某种语言，设计该语言的编译前端。包括词法分析，语法分析、语义分析及中间代码生成部分。 2．实验内容及要求 （1）词法分析器 输入源程序，输出对应的token表，符号表和词法错误信息。按规则拼单词，并转换成二元形式；滤掉空白符，跳过注释、换行符及一些无用的符号；进行行列计数，用于指出出错的行列号，并复制出错部分；列表打印源程序；发现并定位词法错误； （2）语法分析器 输入token串，通过语法分析，寻找其中的语法错误。要求能实现Sample 语言或自定义语言中几种最常见的、基本的语法单位的分析：算术表达式、布尔表达式、赋值语句、if语句、for语句、while语句、do while语句等。 （3）语义分析和中间代码生成 输入token串，进行语义分析，修改符号表，寻找其中的语义错误，并生 成中间代码。要求能实现Sample语言或自定义语言中几种最常见的、基本的语法单位的分析：算术表达式、布尔表达式、赋值语句、if语句、for语句、while 语句、do while语句等。 实验要求：功能相对完善，有输入、输出描述，有测试数据，并介绍不足。3．实验方案设计 3.1 编译系统原理介绍 编译器逐行扫描高级语言程序源程序，编译的过程如下： (1).词法分析 识别关键字、字面量、标识符(变量名、数据名)、运算符、注释行(给人看的，一般不处理)、特殊符号(续行、语句结束、数组)等六类符号，分别归类等待处理。 (2).语法分析 一个语句看作一串记号(Token)流，由语法分析器进行处理。按照语言的文法检查判定是否是合乎语法的句子。如果是合法句子就以内部格式保存，否则报错。直至检查完整个程序。 (3).语义分析 语义分析器对各句子的语法做检查：运算符两边类型是否相兼容；该做哪些类型转换(例如，实数向整数赋值要"取整")；控制转移是否到不该去的地方；是 编译方法实验报告 令狐采学 实验名称：简单的语法分析程序设计 实验要求 1.功能：对简单的赋值语句进行语法分析 随机输入赋值语句，输出所输入的赋值语句与相应的四元式 2.采用递归下降分析程序完成（自上而下的分析） 3.确定各个子程序的功能并画出流程图 4.文法如下： 5.编码、调试通过 采用标准输入输出方式。输入输出的样例如下： 【样例输入】 x:=a+b*c/d(e+f) 【样例输出】(说明，语句和四元式之间用5个空格隔开) T1:=b*c (*,b,c,T1) T2:=T1/d (/,T1,d,T2) T3:=a+T2 (+,a,T2,T3) T4:=e+f (+,e,f,T4) T5:=T3T4 (,T3,T4,T5) x:=T5 (:=,T5,,x) 【样例说明】程序除能够正确输出四元式外，当输入的表达式错误时，还应能检测出语法错误，给出相应错误提示。 6.设计35个赋值语句测试实例，检验程序能否输出正确的四 元式；当输入错误的句子时，检验程序能够给出语法错误的相应提示信息。 7.报告内容包括： 递归程序的调用过程，各子程序的流程图和总控流程图，详细设计，35个测试用例的程序运行截图及相关说明，有详细注释的程序代码清单等。 目录 1.语法分析递归下降分析算法5 1.1背景知识5 1.2消除左递归6 2.详细设计及流程图6 2.1 函数void V( ) // V > a|b|c|d|e...|z6 2.2 函数void A( ) // A > V:=E7 2.3 函数void E() //E > TE'7 2.4函数void T( ) // T > FT'8 2.5函数void E1( ) //E'> +TE'|TE'|null8 2.6函数void T1() // T'> *FT'|/FT'|null9 3.测试用例及截图9 3.1测试用例1及截图9 3.2测试用例2及截图10 3.3测试用例3及截图11 代码清单11 集美大学计算机工程学院实验报告 课程名称：编译原理 指导教师：付永钢 实验成绩： 实验编号： 实验二 实验名称：递归下降分析程序构造 班级：计算12 姓名： 学号： 上机实践日期：2014.11 上机实践时间： 4学时 一、实验目的 通过设计、编制、调试一个递归下降语法分析程序，实现对词法分析程序所提供的单词序列进行语法检查和结构分析，掌握常用的语法分析方法。通过本实验，应达到以下目标： (1) 掌握从源程序文件中读取有效字符的方法和产生源程序内部表示文件的方法； (2)掌握语法分析的实现方法； (3)上机调试编出的语法分析程序。 二、实验环境 Windows7 x64、VC6.0 三、实验原理 递归下降法是语法分析中最易懂的一种方法。它的主要原理是，对每个非终结符按其产生式结构构造相应语法分析子程序，其中终结符产生匹配命令，而非终结符则产生过程调用命令。因为文法递归相应子程序也递归，所以称这种方法为递归子程序下降法或递归下降法。其中子程序的结构与产生式结构几乎是一致的。 递归下降分析程序的实现思想是：识别程序由一组子程序组成。每个子程序对应于一个非终结符号。每一个子程序的功能是：选择正确的右部，扫描完相应的字。在右部中有非终结符号时，调用该非终结符号对应的子程序来完成。 自上向下分析过程中，如果带回溯，则分析过程是穷举所有可能的推导，看是否能推导出待检查的符号串。分析速度慢。而无回溯的自上向下分析技术，可根据输入串的当前符号以及各产生式右部首符，选择某非终结符的产生式，效率高，且不易出错。 无回溯的自上向下分析技术可用的先决条件是：无左递归和无回溯。即：假设A 的全部产生式为A →α1|α2|……|αn ，则必须满足如下条件才能保证可以唯一的选择合适的产生式 First(A →αi )∩First (A →αj )=Φ,当i≠j. 无左递归：既没有直接左递归，也没有间接左递归。 无回溯：对于人以非中介符号U 的产生式右部n x x x |...||21，其对应的字的首终结符号两两不相交。 如果一个文法不含回路（形如P P +?的推导），也不含以ε为右部的产生式，那么可以通过执行消除左递归的算法消除文法的一切左递归。 四、实验内容 完成以下描述算术表达式的LL(1)文法的递归下降分析程序构造 G[E]: E →TE ′ E ′→+TE ′|ε T →FT ′ 编译原理实验报告 课程：编译原理 系别：计算机系 班级：11网络 姓名：王佳明 学号：110912049 教师：刘老师 实验小组：第二组 1 实验一熟悉C程序开发环境、进行简单程序的调试 实验目的： 1、初步了解vc++6.0环境； 2、熟悉掌握调试c程序的步骤： 实验内容： 1、输入下列程序，练习Turbo C 程序的编辑、编译、运行。 #include 实验二词法分析器 一、实验目的： 设计、编制、调试一个词法分析子程序－识别单词，加深对词法分析原理的理解。 二、实验要求： 1.对给定的程序通过词法分析器弄够识别一个个单词符号，并以二元式(单词种别码，单词符号的属性值)显示。而本程序则是通过对给定路径的文件的分析后以单词符号和文字提示显示。 2.本程序自行规定： (1)关键字"begin","end","if","then","else","while","write","read", "do", "call","const","char","until","procedure","repeat" (2)运算符："+","-","*","/","=" (3)界符："{","}","[","]",";",",",".","(",")",":" (4)其他标记如字符串，表示以字母开头的标识符。 (5)空格、回车、换行符跳过。 在屏幕上显示如下： ( 1 , 无符号整数) ( begin , 关键字) ( if , 关键字) ( +, 运算符) ( ；, 界符) ( a , 普通标识符) 三、使用环境： Windows下的visual c++6.0; 四、调试程序： 1.举例说明文件位置：f：、、11.txt目标程序如下： begin x:=9 if x>0 then x:=x+1; while a:=0 do 3 《编译原理》实验报告 实验3 递归下降分析器的设计 学号班级计科1001班 时间：2012/4/15 地点:文波 同组人：无 指导教师：朱少林 实验目的 使用递归子程序法设计一个语法分析程序，理解自顶向下分析方法的原理，掌握手工编写递归下降语法分析程序的方法。 实验容 a.运用所学知识，编程实现递归下降语法分析程序。使用递归下降分析算法分析表达式 是否符合下文法： exp →exp addop term | term Addop →+ | - term→term mulop factor | factor mulop →* | / factor →(exp) | id | number 其中number可以是多位的十进制数字串（整数即可），因此这里还需要一个小的词法分析器来得到id 和number的值。 b.从数据文件中读出符号串，输出表达式并给出其正误评判。 实验数据文件中应该有多个表达式，可能有正确的也应该有错误的表达式；表达式有形式简 单的也应该有复杂的。每个表达式写在一行，以回车结束。 实验环境 软件：VC++6.0 实验前准备 1、方案设计： ①准备模拟数据：本实验中使用“work..cpp” ②程序思想： 为了使用递归向下的分析，为每个非终结符根据其产生式写一个分析程序，由于写入读出的操作频繁。所以程序中还有一个match(char t)函数，该函数是将字符写入文件打印输出同时从文件中读取下一个字符，而由于id和number可能是多个字符构成，故写了number()和id（）来分析数字和标识符，它们的功能仅仅是把整个number或id完整的读取出来并写入文件，打印输出。 由于分析的文件中可能出现非法字符，而一旦发现非法字符就无需再接着分析，所以在每次读取一个字符时调用islegal函数判断是否是合法字符，并返回0或1. 在main()函数中，while((lookahead=='\n'||lookahead==' ')&&lookahead!=EOF) fscanf(resource,"%c",&lookahead); 是为了忽略分析文件中的换行或空格，之后进入分析阶段，根据返回值判断是否是合法的表达式。在该程序中只有发现了非法字符才会返回0，否则就返回1，而对于合法的表达式，递归程序最后分析的字符就是换行符，不合法的表达式在未分析到换行符就会停止分析，所以根据最后分析的字符是否为换行符进一步确定是否为合法的表达式。 实验一词法分析程序实现 一、实验目得与要求 通过编写与调试一个词法分析程序,掌握在对程序设计语言得源程序进行扫描得过程中,将字符流形式得源程序转化为一个由各类单词符号组成得流得词法分析方法 二、实验内容 基本实验题目：若某一程序设计语言中得单词包括五个关键字begｉｎ、end、if、then、elsｅ；标识符；无符号常数；六种关系运算符；一个赋值符与四个算术运算符，试构造能识别这些单词得词法分析程序（各类单词得分类码参见表Ｉ）。 表Ｉ语言中得各类单词符号及其分类码表 输入:由符合与不符合所规定得单词类别结构得各类单词组成得源程序文件。 输出：把所识别出得每一单词均按形如(CLASS，VＡLUE）得二元式形式输出,并将结果放到某个文件中。对于标识符与无符号常数，CＬASS字段为相应得类别码得助记符;V AL ＵＥ字段则就是该标识符、常数得具体值；对于关键字与运算符,采用一词一类得编码形式，仅需在二元式得CLASS字段上放置相应单词得类别码得助记符，V ALUE字段则为“空". 三、实现方法与环境 词法分析就是编译程序得第一个处理阶段，可以通过两种途径来构造词法分析程序.其一就是根据对语言中各类单词得某种描述或定义(如BＮF)，用手工得方式（例如可用Ｃ语言)构造词法分析程序。一般地,可以根据文法或状态转换图构造相应得状态矩阵,该状态矩阵连同控制程序一起便组成了编译器得词法分析程序;也可以根据文法或状态转换图直接编写词法分析程序。构造词法分析程序得另外一种途径就是所谓得词法分析程序得自动生成，即首先用正规式对语言中得各类单词符号进行词型描述,并分别指出在识别单词时,词法分析程 递归下降语法分析设计原理与实现技术 实验报告 变更说明 日期版本变更位置变更说明作者2014/4/16 1、0 初稿生成房皓 一、实验目的: 本实验的目的在于在教师的引导下以问题回朔与思维启发的方式,使学生在不断的探究过程中掌握编译程序设计与构造的基本原理与实现技术,启迪学生的抽象思维、激发学生的学习兴趣、培养学生的探究精神与专业素养,从而提高学生发现问题、分析问题与解决问题的能力。 二、实验内容: [实验项目] 完成以下描述算术表达式的LL(1)文法的递归下降分析程序 G[E]: E→TE′ E′→ATE′|ε T→FT′ T′→MFT′|ε F→ (E)|i A→+|- M→*|/ [设计说明] 终结符号i 为用户定义的简单变量,即标识符的定义。 [设计要求] (1)输入串应就是词法分析的输出二元式序列,即某算术表达式“实验项目一”的输出结果,输出为输入串就是否为该文法定义的算术表达式的判断结果; (2)递归下降分析程序应能发现输入串出错; (3)设计两个测试用例(尽可能完备,正确与出错),并给出测试结果。 三、实验环境: 操作系统:Windows 7 软件: VC++6、0 四、程序功能描述: ●提供了两种输入方式:键盘与文件,有文件输入时需为二元式序列; ●能够对输入的字符串做出正确的递归下降分析判断,并给出判断结果; ●能发现输入串中的错误,包含非法字符,输入不匹配等; ●能够处理一些可预见性的错误,如文件不存在,用户输入非法等。 五、数据结构设计: 全局: 局部(main()中): 六、程序结构描述: ●设计方法: 本程序采用从键盘输入或文件读取两种输入方式,其中文件的内容需为二元式序列,然后按照递归下降分析的方法对输入的字符串进行分析判断,并输出判断结果,程序通过对输入串的检查能够发现输入串中的错误。程序规定的单词符号及其种别码见下表: 单词符号种别码单词符号种别码 ( 1 * 5 ) 2 / 6 + 3 i 7 - 4 # 8 ● advance():将下一个字符送入current; 实验二递归下降分析器设计与实现 1、实验目的： （1）掌握自上而下语法分析的要求与特点。 （2）掌握递归下降语法分析的基本原理和方法。 （3）掌握相应数据结构的设计方法。 2、实验内容： 编程实现给定算术表达式的递归下降分析器。 算术表达式文法如下： E-->E+T|T T-->T*F|F F-->(E)|i 3、设计说明： 首先改写文法为LL(1)文法；然后为每一个非终结符，构造相应的递归过程，过程的名字表示规则左部的非终结符；过程体按规则右部符号串的顺序编写。4、设计分析 这个题目属于比较典型的递归下降语法分析。需要先将原算术表达式方法改写为LL(1)文法为： E-->TE' E'-->+TE'|ε T-->FT' T'-->*FT'|ε F-->(E)|i 然后再为每个非终结符设计一个对应的函数，通过各函数之间的递归调用从而实现递归下降语法分析的功能。具体方法为： （1）当遇到终结符a时，则编写语句 If(当前读到的输入符号==a)读入下一个输入符号 （2）当遇到非终结符A时，则编写语句调用A()。 （3）当遇到A-->ε规则时，则编写语句 If(当前读到的输入符号不属于Follow(A))error() （4）当某个非终结符的规则有多个候选式时，按LL(1)文法的条件能唯一地选择一个候选式进行推导. 5、程序代码 #include char s[100]; int i, SIGN; int main() { printf("请输入一个语句，以#号结束语句（直接输入#号推出）\n"); while( 1 ) { SIGN = 0; i=0; scanf("%s",&s); if( s[0] == '#') return 0; E(); if(s[i]=='#') printf("正确语句！\n"); printf("请输入一个语句，以#号结束语句\n"); } return 1; } void E() { if(SIGN==0) { T(); E1(); } } void E1() { if(SIGN==0) {编译原理实验报告算术表达式递归下降分析程序设计
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